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金屬貼片通常是矩形的，也可以是圓形或者其他不規則形狀， 當改變金屬貼片的形狀時，微帶天線的工作頻率、增益、方向性等都會隨之而 改變。常見的微帶天線的饋電方式主要有：通過同軸線在天線背面進行背饋、 通過微帶線在天線側面進行側饋、通過微帶貼片或者波導縫隙在天線背面進行 耦合饋電。微帶天線主要是通過貼片邊緣與接地板之間的縫隙進行電磁輻射的， 因此微帶天線也屬于一種縫隙天線。

貼片天線的輻射是由于貼片下空腔中的場共振而產生的。當天線的長度略小于導波長度的一半時，就會產生這種共振，因為貼片兩端的磁場邊緣會使貼片“看起來”比實際長度長。矩形貼片天線通常由微帶或穿過電介質的同軸探針饋電、或通過與諧振腔或其他近似諧振器的耦合進行饋電。為了幫助確定在其項目中使用最佳的天線類型，工程師使用Ansys HFSS等仿真軟件來測試和驗證他們的設計。

關鍵詞：平板天線 定向輻射 高增益 低剖面 單元設計天線單元選擇經典的貼片天線，為有效調整阻抗，在貼片邊沿嵌入一個缺口，設置波端口，并且嵌入操作，時的貼片的邊沿阻抗和微帶線的特征阻抗數值相等，即將邊沿阻抗優化到100+j*0的情況。

首先設計了雙饋電的貼片單元，然后用雙層耦合的形式進一步擴展帶寬，接著設計了小型化寬帶90度電橋，將該電橋和天線集成，實現了良好的寬帶特性。關鍵字：圓極化；微帶天線；寬帶化；小型化。

經過綜合考慮，本次設計采用羅杰斯Ro5880板材，相對介電常數為2.2，損耗正切值約為0.002下一步就是設計貼片部分，首先要確定貼片的尺寸，本次設計的串聯饋電陣列，要滿足低副瓣要求，就要實現各個單元激勵電流的幅度控制，如圖1所示Wp與Lp分別是貼片的寬度與長度，其中Lp決定天線的中心頻率，Wp影響阻抗，實現不同單元間的電流分布，就是調整Wp，最初的貼片大小可以根據微帶天線的經典理論計算得到，

首先建立典型的矩形貼片模型如圖1，在CST軟件中設置模式個數為4，進行激勵，得到如圖2的MS結果。 圖1 貼片模型 圖2 天線的MS在圖2中可以看到出現4個模式，下面就分析這四個模式的電流和場分布情況。

相控陣列天線的頻率通常是恒定的，只有微小的變化，但每個天線的相位和振幅都可以發生變化。天線單元天線單元是陣列中的單個天線。雖然有許多不同類型的天線單元可以用于組合形成陣列，但最常用的天線單元是貼片天線、微帶貼片天線、波導喇叭或單極子天線。天線的工作頻率決定了單元的尺寸和間距。

使用這種耦合方法，也可以研究微帶貼片天線模型周圍無限自由空間的波傳播。在這篇文章中，我們將深入探討使用 FEM-BEM 耦合方法解決的一個實際應用：用于 LoS 通信的發射器和接收器天線仿真。LoS 通信 要理解 LoS 通信，知道天線是如何接收功率的很重要。

上圖可知，微帶單元的最大輻射方向垂直于貼片，最大增益為7.64dB，符合常規要求。二.陣列快速建立接下來打開CST陣列快速建模功能如下如，這里采用橢圓形，單元個數在x方向為30個，y方向為20個。間隔3mm。為了有效減低副瓣，采用泰勒綜合功能上圖可知，在周邊幅度盡量小，中心大，這樣可以有效得到低副瓣。生成陣列模型，運行仿真。

2.基于線性極化貼片單元的OAM天線設計本節設計微帶貼片形式的AOM天線，單元如圖3所示。 圖3 單元設計 圖4 S11 圖5 單元增益圖4和圖5分別是單元的S11和增益情況，天線工作在X頻段，中心頻率選擇10GHz，增益7.7dBi。

單元的諧振頻率與圓環的周長關系最為密切，一般情況下，諧振波長=單元周長，電磁波穿過單元的插入相移則取決于單元等效電路模型的電參（電容，電感），其中電感來源于電流流經單元間金屬貼片時，金屬周圍感生磁場對于電流的阻礙；電容來源于電荷在圓環內外徑上積累，所產生的電勢差。

常見如阿基米德螺旋天線、等角螺旋天線、正弦曲折臂天線、對數周期天線等。 相控陣天線：相控陣天線由許多相同的輻射元組成，每個單元在相位和幅度上獨立可控。 微帶陣列天線：微帶天線形式有多種，設計靈活、剖面低、成本不高。如微帶貼片、微帶振子、微帶縫隙等。

天線敏感度分析：毫米波頻段天線對制造公差要求嚴格，在HFSS中采用伴隨求導功能，來研究天線設計中貼片尺寸變化(加工公差)和材料屬性變化的影響。 天線罩影響仿真分析：毫米波頻段電磁波具傳輸路徑損耗大的特性，終端的外殼結構件對毫米波天線的影響不容忽視。

△一個3D打印的全金屬貼片天線。資料來源：Swissto12 挑戰“全3D打印衛星”極限 Swissto12公司2021年幫助澳大利亞初創公司艦隊空間（Fleet Space Technologies）交付了他們的第一個用于小型衛星的金屬3D打印貼片天線。

EMSight"仿真器是一個三維電磁場模擬程序包，可用于平面高頻電路和天線結構的分析。特點是把修正譜域矩量法與直觀 的窗口圖形用戶接口(GUI)技術結合起來，使得計算速度加快許多。MWO可以分析射頻集成電路 (RFIC)、微波單片集成電路(MMIC)、 微帶貼片天線和高速印制電路(PCB)等電路的電氣特性。

（含無線模組的PCB布局要點）模擬電路與數字電路物理分離，例如MCU與無線模組的天線端口盡量遠離；無線模組的下方盡量避免布置高頻數字走線、高頻模擬走線、電源走線以及其它敏感器件，模組下方可以鋪銅；無線模組需盡量遠離變壓器、大功率電感、電源等電磁干擾較大的部分；在放置含有板載PCB天線或陶瓷天線時，模組的天線部分下方PCB需挖空處理，不得鋪銅且天線部分盡量處于板邊；

節省外圍器件支持外圍 4 個元器件，包括 1 顆晶振和 3 個貼片電容；支持雙層或單層印制板設計，可以使用印制板微帶天線；芯片自帶部分鏈路層的通信協議；配置少量的參數寄存器，使用方便。

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RF112 內部聲表穩頻，性能穩定，貼片封裝，特小體積，無外圍零件，無需調試，性價比也非常高。 只需要增加一個按鍵，在天線輸出端加2個電感3個電容的匹配網絡天線，即可做成一個符合FCC認證等標準的無線遙控器。 原理圖如下： 在紐扣電池型號，松下CR1632，質量杠杠的。

節省外圍器件支持外圍4個元器件，包括1顆晶振和3個貼片電容;支持雙層或單層印制板設計，可以使用印制板微帶天線;芯片自帶部分鏈路層的通信協議;配置少量的參數寄存器，使用方便。